專利名稱：錐形篩板氣液分布器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種組合式錐形篩板氣液分布器，是一種廣泛用于煉油、化工、石油化工和輕工等行業(yè)各種分餾塔、吸收塔、解吸塔、洗滌塔內(nèi)的新型、高效、高彈性、高穩(wěn)定性組合式液體收集、液體分布和氣體分布器。
在已有分布器中，上述塔內(nèi)使用的分布器有槽式液體分布器、排管式液體分布器、集油箱液體收集器、槽盤式氣液分布器、篩孔盤式液體分布器等，這些分布器已在工業(yè)塔上得到應(yīng)用。
排管式液體分布器、管式噴嘴分布器和槽式液體分布器其作用只能分布液體，而不能分布?xì)怏w。篩孔盤式和溢流盤式可以分布?xì)怏w和液體，但靠幾根升氣管分布?xì)怏w很不均勻，同時(shí)液體臟物易堵塞、操作彈性小，有液滴夾帶現(xiàn)象。槽盤式氣液分布器可起到液體收集、液體分布和氣體分布三種作用，但只能用于填料塔不能用于板式塔，而且當(dāng)下部氣體夾帶液滴通過槽盤式氣液分布器矩形升氣管時(shí)，會(huì)直接進(jìn)入上一段填料，影響分離效果。美國(guó)NORTON公司116型氣體分布器以及類似的氣體分布器只能分布?xì)怏w而不能分布液體。
隨著化學(xué)和石油工業(yè)的迅速發(fā)展，分離工程對(duì)塔器提出了越來越高的要求，五、六十年代開發(fā)的塔器已遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化學(xué)和石油工業(yè)生產(chǎn)的要求，當(dāng)前開發(fā)一種具有液體收集、液體分布和氣體分布集三位一體既適合于板式塔又適用于填料塔的新型分布器是極為重要的。
本實(shí)用新型是在充分研究了分布器已有技術(shù)的基礎(chǔ)上提出的，其目的在于，克服已有技術(shù)之缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種消除霧沫夾帶，集氣體分布、液體收集和液體分布三位一體，適用于填料塔和板式塔的新型、高效、高彈性錐形篩板氣液分布器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，錐形篩板氣液分布器主要包括塔板、裙座、孔罩、頂蓋，所述的塔板呈平板狀，其上設(shè)置通孔；所述的裙座為筒型，其內(nèi)部呈中空貫通，其下端與所述的塔板連接，且罩住所述的塔板上的通孔，其上端與所述的孔罩下端對(duì)應(yīng)連接；所述的孔罩為倒錐臺(tái)型，其半錐角α為0°～30°，且其內(nèi)部呈中空貫通，其壁上設(shè)置一定數(shù)目的穿孔，其上端由所述的頂蓋封閉；所述的頂蓋為平面內(nèi)側(cè)連接倒錐體，其錐角為30°～180°，而所述倒錐體外緣周圍平頂部分的徑向長(zhǎng)度L為0～180mm。
此外，還可在所述的裙座的壁上，開設(shè)一定數(shù)目的分布孔，在所述的各分布孔上方開設(shè)一定數(shù)目的溢流孔，并制設(shè)一定數(shù)目的降液管，且將所述的降液管上端置入所述的裙座內(nèi)，其下端穿出所述的塔板孔，并將所述的分布孔及溢流孔圍在所述的各降液管內(nèi)，以使得從分布孔或溢流孔中流出的液體沿著降液管噴到下一層填料上；所述降液管截面積是其所圍分布孔和溢流孔面積總和的3倍以上。
所述的裙座也可與所述的孔罩一體成型，且呈倒錐臺(tái)型，其半角α為0°～30°。所述的孔罩上的開孔總面積應(yīng)大于底板孔的面積。所述的孔罩可制成波浪形，以利于提高開孔面積。所述的頂蓋也可為錐體，且其錐角β為30°～180°。所述的塔板孔也可為篩孔、銳孔、噴嘴孔、鋸齒型周邊圓孔、或曲面孔型。所述的罩孔也可為篩孔、銳孔、噴嘴孔、斜孔、長(zhǎng)圓孔、柵條孔、導(dǎo)向孔、曲面孔型。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn)1.錐形篩板氣液分布器中，氣體不通過板上的液層，壓降僅包括氣體在孔罩內(nèi)通過塔板孔及罩孔以及在罩體里面湍動(dòng)渦流、氣體折返與通過罩體的能量損失，所以壓降較現(xiàn)有的分布器可降低10％～55％，更適合于高真空塔和常壓塔，盡可能降低全塔壓降；2.本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)決定了氣流(夾帶液滴)從罩孔5內(nèi)斜下拋方向噴射出去，加上錐形頂蓋的彈射分離效果，故霧沫夾帶的液滴不會(huì)進(jìn)入上一段填料或上一層塔板，提高分離效果。3.較常規(guī)的液體收集器、液體再分布器總高度可降低50％，對(duì)于減少塔高，特別是舊塔改造充分利用空間有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。4.抗堵塞。液層中的重物沉底輕物浮上，裙座分布孔流速較高，臟物難以堵塞分布孔。5.高彈性。液體分布器的操作彈性由常規(guī)的1.5∶1提高到10∶1，是一種高彈性液體分布器。6.氣體通過罩孔沿斜下拋運(yùn)動(dòng)，然后再轉(zhuǎn)向塔截面空間向上運(yùn)動(dòng)，使氣體分布更均勻。7.液體分布呈面分布，比現(xiàn)有分布器液體分布更均勻。8.多功能。既是液體收集器、集油箱、液體分布器，又是氣體分布器。9.適合范圍廣，既適合于填料塔又適用于板式塔，適合于各種不同的物系分離及從真空到高壓(3.0MPa)下的各種操作工況。
現(xiàn)舉一較佳實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本實(shí)用新開型的技術(shù)方案。


圖1是本實(shí)用新型用于板式塔的氣液分布器的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型用于填料塔的氣液分布器的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型采用的銳孔的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖4是本實(shí)用新型采用的噴嘴孔的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖5是本實(shí)用新型采用的曲面孔的結(jié)構(gòu)剖視圖。
首先請(qǐng)參見
圖1，該錐形篩板氣液分布器主要包括塔板1、裙座4、孔罩6、頂蓋7。
塔板1為一平板，其上設(shè)置通孔3?？讖紻。為Φ30～Φ300mm。
裙座4為圓筒型，其內(nèi)部呈中空貫通，其下端與所述的塔板1連接，并罩住塔板孔3，其上端與孔罩6下端對(duì)應(yīng)連接。該裙座4直徑D。為Φ30～Φ300mm，高度H10～200mm，且當(dāng)H1為0時(shí)，即表示不設(shè)裙座4，而是由孔罩6斜通到底，也就是說裙座4與孔罩6制成一體，孔罩6直接與塔板1連接。裙座4與塔板1之間無間隙，可采用焊接或固定螺栓連接。
孔罩6為倒圓錐臺(tái)型，其內(nèi)部呈中空貫通，其壁上開設(shè)一定數(shù)目的穿孔5，且孔罩6上的開孔總面積應(yīng)大于塔板孔3的面積，其面積比大于1.01/1?？渍?頂端被頂蓋7封閉。其中孔罩6的半錐角α為0°～30°。頂蓋7為一平蓋內(nèi)側(cè)連接倒圓錐體，且錐角β為30°～180°，頂蓋7的倒圓錐體外緣的平頂部分的徑向長(zhǎng)度L為0～180mm。當(dāng)β為180°時(shí)，頂蓋7是平蓋型；當(dāng)L為0時(shí)，頂蓋7為倒錐體或倒傘體。
圖1所示的錐形篩板氣液分布器可用于板式塔作氣體分布器和液體收集槽。
接著參見圖2，其是在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，又在裙座4上開設(shè)了一定數(shù)目的分布孔9和溢流孔8，其中分布孔9的孔徑為Φ3～Φ8mm，溢流孔8的孔徑為Φ6～Φ12mm；并設(shè)置了降液管2，其截面為半圓形，其截面積應(yīng)為溢流孔8面積的三倍以上，該降液管2還要將分布孔9和溢流孔8圍在其管體內(nèi)，且降液管2上端伸入孔罩6內(nèi)并與裙座4等高，其下端伸出塔板孔3的長(zhǎng)度為0～200mm。由裙座4上的分布孔9中流下的液體通過降液管2均勻地噴到下一層填料上，降液管2內(nèi)有足夠高的液位防止氣體從降液管2中通過。當(dāng)液體負(fù)荷太大時(shí)，液體從分布孔9中不能全部流下，液位升至或超過溢流孔8時(shí)，液體從溢流孔8流出，沿降液管2分布到下一段填料層。圖2所示結(jié)構(gòu)用于填料塔。此外降液管2還可采用三角形、矩形、菱形或正方形。
罩孔5可為下列形式之一(1)篩孔；(2)銳孔，如圖3所示；(3)噴嘴孔，如圖4所示；(4)斜孔；(5)長(zhǎng)圓孔；(6)柵條孔；(7)導(dǎo)向孔；(8)曲面孔，如圖5所示。各孔徑do為Φ3～Φ15mm，銳孔的倒角θ為0～60°，噴嘴孔的噴嘴高度h為1～5mm，圓角半徑r為1～5mm，柵條孔的長(zhǎng)為80～180mm，寬為4～10mm，曲面孔曲率半徑R為1～8mm。罩孔5的開孔總面積應(yīng)大于塔板孔的面積。此外，孔罩6還可制成波浪形，以利于提高開孔面積，進(jìn)一步減小霧沫夾帶量和提高塔板效率。
頂蓋7還可為錐體或傘型；其錐角β為30°～180°。采用上述形式的頂蓋有利于改善罩內(nèi)氣液兩相的流動(dòng)狀況。
由裙座4、孔罩6及頂蓋7所組成的帽罩總高度H為80～500mm。
參見圖2、圖3、圖4，塔板1上的開孔3與帽罩構(gòu)成塔板的基本傳質(zhì)單元，塔板孔3的形狀可為下列形式之一①篩孔；②銳孔(如圖3所示)；③噴嘴孔(如圖4所示)；④鋸齒形周邊圓孔；⑤曲面孔(如圖5所示)?？讖紻o或do為Φ30～300mm，銳孔的倒角θ為0～60°，噴嘴孔的噴嘴高度h為1～20mm。圓角半徑r為1mm～8mm，曲面孔曲率半徑R為1mm～8mm。噴嘴孔可由塔板整體沖壓成型，也可以加工成帶噴嘴孔的零件，然后連接到塔板上。
使用時(shí)，氣體通過塔板孔3進(jìn)入帽罩，在罩體里面湍動(dòng)渦流氣體折返，最后氣流夾帶液滴從罩孔5內(nèi)斜下拋方向噴射出去，加上錐形頂蓋的彈射分離效果，故霧沫夾帶的液滴不會(huì)進(jìn)入上一段填料或上一層塔板，從而提高了分離效果。
液體由分布孔9進(jìn)入裙座4并沿著降液管2均勻地噴到下一層填料上，且降液管2內(nèi)有足夠高的液位防止氣體從降液管2中通過。當(dāng)液體負(fù)荷太大時(shí)，液體從分布孔9中已不能全部流下，液位升至或超過溢流孔8時(shí)，液體從溢流孔8流出，沿降液管2均勻的分布到下一段填料層，當(dāng)用于板式塔作為氣體分布器、液體集液槽時(shí)，不設(shè)降液管2，裙座4上不開分布孔9和溢流孔8，或者不設(shè)裙座4，由孔罩6斜通到塔板1，孔罩6直接與塔板焊接或連接牢固(使之不漏液)。
氣體通過罩孔5沿斜下拋運(yùn)動(dòng)，然后再轉(zhuǎn)向塔截面空間向上運(yùn)動(dòng)，使氣體分布更均勻。液體分布呈面分布比現(xiàn)有技術(shù)分布器液體分布更均勻。
權(quán)利要求1.錐形篩板氣液分布器，其主要包括塔板、裙座、孔罩、頂蓋，其特征在于所述的塔板呈平板狀，其上設(shè)置通孔；所述的裙座為筒型，其內(nèi)部呈中空貫通，其下端與所述的塔板連接，且罩住所述的塔板上的通孔，其上端與所述的孔罩下端對(duì)應(yīng)連接；所述的孔罩為倒錐臺(tái)型，其半錐角α為0°～30°其內(nèi)部呈中空貫通，其壁上設(shè)置一定數(shù)目的穿孔，其上端由所述的頂蓋封閉；所述的頂蓋為平面內(nèi)側(cè)連接倒錐體，其錐角為30°～180°，而所述倒錐體外緣周圍平頂部分的徑向長(zhǎng)度L為0～180mm。
2.如權(quán)利要求1所述的錐形篩板氣液分布器，其特征在于還可在所述的裙座的壁上，開設(shè)一定數(shù)目的分布孔，在所述的各分布孔上部開設(shè)一定數(shù)目的溢流孔，并制設(shè)一定數(shù)目的降液管，且將所述的降液管上端置入所述的裙座內(nèi)，其下端穿出所述的塔板孔，并將所述的分布孔及溢流孔圍在所述的各降液管內(nèi)，以使得從分布孔或溢流孔中流出的液體沿著降液管噴到下一層填料上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的錐形篩板氣液分布器，其特征在于所述的裙座與所述的孔罩一體成型，且呈倒錐臺(tái)型，其半角α為0°～30°。
4.如權(quán)利要求1或2所述的錐形篩板氣液分布器，其特征在于所述的孔罩上的開孔總面積應(yīng)大于底板孔的面積，其面積比大于1.01/1。
5.如權(quán)利要求1或2所述的錐形篩板氣液分布器，其特征在于所述的孔罩制成波浪形，以利于提高開孔面積。
6.如權(quán)利要求1或2所述的錐形篩板氣液分布器，其特征在于所述的頂蓋為錐體，且其錐角β為30°～180°。
7.如權(quán)利要求1或2所述的錐形篩板氣液分布器，其特征在于所述的塔板孔為鋸齒型周邊圓孔。
8.如權(quán)利要求1或2所述的錐形篩板氣液分布器，其特征在于所述的塔板孔為噴嘴孔。
9.如權(quán)利要求1或2所述的錐形篩板氣液分布器，其特征在于所述的塔板孔為銳孔型。
10.如權(quán)利要求1或2所述的錐形篩板氣液分布器，其特征在于所述的罩孔為銳孔型。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于化工、煉油等行業(yè)各種分餾塔、吸收塔、解吸塔、洗滌塔內(nèi)的錐形篩板氣液分布器，其主要由塔板、裙座、孔罩、頂蓋組成，該塔板呈平板狀，其上設(shè)置通孔，該裙座呈中空筒形，其底部與塔板連接，且罩住所述塔板孔，其上端與所述孔罩對(duì)應(yīng)連接，所述孔罩為中空倒錐臺(tái)形，其壁上設(shè)置穿孔，其上端被頂蓋覆蓋。還可在該裙座上設(shè)分布孔和溢流孔，裙座內(nèi)設(shè)降液管。該分布器集液體收集、分布和氣體分布三位一體。
文檔編號(hào)B01D3/22GK2216427SQ9521089
公開日1996年1月3日 申請(qǐng)日期1995年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月19日
發(fā)明者成楓, 成建, 成亞 申請(qǐng)人:成建